Раздел по дизайну и производству - НКП ЦРЦ
поиск
 
Раздел по дизайну и производству
Как разработать процесс цинкования

Все инженеры знают старую поговорку: "Если что-нибудь выглядит хорошо, то, возможно, и на самом деле, хорошего качества"

Дизайн и процесс нанесения цинкового покрытия неразрывны. Существует всего несколько правил, которым надо следовать. Однажды усвоенные, они не забываются потому, что "работа выглядит в порядке", когда они соблюдены. Этот раздел включает рисунки для того, чтобы показать основные узлы, которые дают самые лучшие результаты при цинковании.
Существует два свода правил. Первый позволяет быть уверенным, что Вы выбрали цинкование как метод защиты с максимальной выгодой для себя. Это происходит тогда, когда Вы проектируете так, чтобы обеспечить попадание цинкового покрытия на всю поверхность изделия и чтобы не было ловушек для кислоты и пепла. Второй набор правил обеспечивает безопасность операторов на установке гальванизации. Закрытые части могут взорваться, выбрасывая расплавленный цинк из ванны для цинкования. Операторы могут получить тяжелые ранения, если это случиться.

Основные принципы разработки процесса цинкования

Здесь приведены основные правила, которые Вы должны использовать при разработке проведении цинкования.

  • Вы можете оцинковывать все мягкие сорта стали, некоторые низколегированные сорта, литье из чугуна или стали.
  • Вы можете цинковать различные по форме, размеру и весу конструкции.
  • Следуйте инструкции по проектированию о вентиляционных отверстиях в полых секциях. Обеспечьте дополнительный зазор кратный четырем толщинам покрытия, наносимого нафезьбовую часть метизов.
  • Обеспечьте около одного милиметра дополнительного зазора для всех закрытых плоскостей.
  • Не пытайтесь оцинковать части спаянные между собой. Они разъединяться.
  • Не используйте кремниесодержащие неразбрызгивающиеся краски. Цинкование "не возьмет" такие краски.
  • Удалите песок, оставшися после литья путем дробеструйной обработки. Цинкование не возьмется на поверхности покрытой песком.
  • По возможности избегайте перекрывающихся плоскостей. Если не удается их избежать, Будьте уверены, что следуете руководству по вентиляции.
  • Помните, что специалист по цинкованию должен поднимать и опускать Ваше изделие. Убедитесь, что Вы обеспечили места для крепления подъемных устройств.
  • Не просите Вашего специалиста оцинковать изделия, которые являются очень жесткими в одной плоскости, но не столь жесткие в другой. Они почти наверняка перекосяться.
  • Избегайте больших по площади тонких листов. Они могут перекоситься.
Цинкование не изменяет свойств стали

Эксперименты, проведенные на широко используемых марках стали, перед и после применения цинкования, показывают, что не происходит серьезных изменений в прочности на растяжение, только 0,5 % увеличения величины относительного удлинения является результатом процесса цинкования. Вам нет необходимости каким-либо образом менять конструкцию для того, чтобы компенсировать такие изменения свойств стали. Существуют данные о незначительном изменении свойств холодно катанных сортов стали перед и после цинкования. Сталь, по сути, подвержена воздействию температуры цинковой ванны (около 450°С) и это ведет к снятию некоторых напряжений, после прокатки металла. В прошлом проводились эксперименты для изучения этого эффекта. В некоторых экспериментах прочность незначительно увеличилась, в других - снижилась.
Изменения составляли менее 10% и не являются важными в контексте общего изготовления стальных конструкций.

Проектирование технологических отверстий

Когда Вы изготовляете стальную конструкцию, которая имеет полые секции, то Вы должны обеспечить отверстия правильного размера и расположения для того, чтобы цинк мог проникать и выходить обратно, и, для воздуха, который должен быть вытеснен цинком. Если Вы не обеспечите их, то могут произойти две вещи. Во-первых секция может взорваться в ванне, так как влага, находящаяся внутри закипает, превращаясь в пар. Во-вторых, Ваша сталь не будет защищена изнутри, если цинк не попадет туда. Если Вы не обеспечили технологических отверстий, то специалист по цинкованию будет сверлить их для Вас. Очевидно, что более сложно сверлить отверстия в готовой конструкции, без оснастки изготовителя, поэтому стоимость таких работ может быть высокой.

Обычно, когда Вы получаете изделие после цинкования, нет необходимости закрывать эти отверстия, потому, что поток воздуха, проходя через полую секцию обеспечивает лучшие условия для долгосрочной службы внутреннего цинкового покрытия. Если Вам необходимо закрыть технологическое отверстие, например для того, чтобы предотвратить повреждение детских рук на школьных дворах, Вы должны использовать пластмассовые или конусообразные алюминиевые заглушки.

Приведенная ниже таблица дает Вам рекомендации по размерам технологических отверстий.

Размер полой секции (мм) Технологическое отверстие мин. диаметр (мм)
<25 8 - 10
25 - 50 12
50 - 100 16
100 - 150 20
>150 консультация специалиста
Ребра жесткости и угловые соединения

Всегда проектируйте ребра жесткости и угловые соединения таким образом, чтобы цинк не скапливался в углах. Данные рисунки показывают наиболее удобные для этого расположения.

 

Когда Вы используете угловые соединения, оставляйте небольшой зазор между скрепляемыми уголками, таким образом, чтобы цинк попадал вокруг концов соединяемых частей На секции общего назначения или балках имеющих канал (например: двутавр), убедитесь, что концы ребер жесткости закруглены, что позволит цинку проникнуть через образовавшиеся отверстия
Когда Вы используете наружные опоры (стойки), например между основанием-плитой и вертикальным элементом конструкции, убедитесь, что опорные ребра закруглены так, чтобы позволить цинку проникнуть между ними.  
Вы используете внутренние переборки для придания коробчатой или типа RHS конструкции большей жесткости, убедитесь, что края такой пластины закруглены. На большого размера коробчатых балках применяются ребра жесткости с центральным отверстием и одновременно закругленными краями. НИКОГДА не допускайте конструкцию с закрытым по поперечному сечению пространством. Это может быть опасным при проведении работ по цинкованию. (Вы, также, можете быть неприятно удивлены получив счет, если цинк заполнил всю секцию и не может выйти оттуда!)
Когда Вы проектируете или изготавливаете поддерживающие угловые соединения или подобные конструкционные элементы, то лучшее качество окончательного цинкового покрытия Вы получите, если просверлите отверстия в местах, указанных на рисунках.  

Как избежать затеков кислоты

Цинкование не возьмет загрязненную сталь, поэтому Ваша конструкция будет подвергнута травлению в соляной кислоте для подготовки химически чистой поверхности для цинкования. Кислота найдет путь в очень малые трещины, сохраниться в них, даже в процессе цинкования, и действуя позже нанести незаметные, но иногда разрушительные следы. Самый лучший способ, как не допустить сохранения остатков кислоты - предусмотреть это конструктивно.

Если Вам необходимо укрепить в сечении конструкцию, путем сварки ее с плитой, следуйте рекомендациям, данным на этом рисунке и обеспечьте свободный расход кислоты.
Если Вам необходимо сварить два швеллера лицевыми частями друг к другу, или плоскими поверхностями, где перекрытый участок достигнет около 70 см? (около 85 мм х 85 мм), то наилучшим будет просверлить в одной из балок отверстие для вентиляции мест закрытых сварочными швами.

Даже, если это пространство очень малое, влага, находящаяся в нем, может создать достаточное давление для того, чтобы разрушить сварку и вызвать взрыв. В любом случае, Вы не убедитесь, что он находится в безукоризненном состоянии до тех пор, пока не проверите шва с помощью рентгенографии. Кислота может проникнуть сквозь трещину в сварке и позже начать испаряться, разрушая покрытие. Другой путь как избежать этого, использовать прерывистый сварной шов, и таким образом поверхность будет сохнуть сама.

Когда Вы проектируете или изготовляете полые конструкции помните, что необходимо обеспечить каждую .часть конструкции, соответствующим дренажем. Также необходимо иметь в виду, ориентацию дренажных отверстий. Для специалиста по цинкованию будет помощью расположение дренажных отверстий в одном направлении. Это позволит избежать ненужной манипуляции и возврата изделия с риском его повреждения или с остатками цинка в закрытых местах. Хорошей альтернативой сверлению отверстий являются V-образные надрезы.

Цинкование резервуаров и цилиндрических емкостей

Вы можете проектировать емкости и цилиндрические резервуары для цинкования с обеих сторон или только снаружи. Если Вы хотите оцинковать обе стороны, то Вы должны придерживаться следующих правил. Специалист по цинкованию снабдит Вас необходимым руководством. Если втулки, которые выступают внутрь, мешают дренированию цинка, то Вы можете не добиться необходимых конструкционных особенностей, из-за оставшегося в конце цинка. (Конечно, если Вы проектируете таким образом, то у Вас нет отдельного дренажа и, невозможно, в любом случае, провести дренирование емкости, которая находится в процессе эксплуатации. В случае емкостей цилиндрического типа, лучше всего избегать выступающих внутрь втулок, где только возможно.

Лучше всего снабдить прямоугольные резервуары трубными соединениями ближе к углам и, если возможно, напротив друг друга, по диагонали. Если же втулка выступает внутрь, но это нельзя выявить путем визуальной проверки, Вам следует сообщить специалисту по цинкованию, где это находится.
Вам может понадобиться оцинковать резервуар или емкость только снаружи. Не каждый специалист может сделать это, потому, что требуется специальное оборудование, поэтому обсудите Ваши требования со специалистом, перед началом. Вам, также следует помнить, что цинк имеет удельный вес приблизительно в семь превышающий удельный вес воды. Вы представляете себе, что погружение резервуара в воду задача не из легких, а при погружении в цинк еще в семь раз труднее! Поэтому резервуар должен иметь такой запас прочности, что противостоять внешнему гидростатическому напору цинка.

Если Вы сомневаетесь

Каждый специалист по цинкованию работает для того, чтобы предоставить заказчику самое лучшее обслуживание. Многие специалисты ранее уже встречались с проблемой, подобной Вашей, потому, что они обслуживают очень много заказов. Если у Вас сомнения по поводу конструирования изделия для цинкования, поговорите с Вашим специалистом. Почти с уверенностью можно сказать, что он поможет. Если Вы отдаете предпочтение техническому персоналу Национальной Ассоциации Гальванотехников, то можете переговорить с ними. Если они не смогут оказать помощь немедленно, то, имея доступ к другим источникам техэкспертизы в Европе, они свяжутся с ними через сеть Европейской организации отрасли. Если сомневаетесь, то позвоните по номеру, который дан на титульном листе этой брошюры и Вы получите бесплатную предварительную информацию.

Проектирование для оперативных монтажных работ

Во многих случаях, Вы можете проектировать перекрытия крыш и подобные конструкции, таким образом, чтобы они были сварены воедино и оцинкованы в цеху и перенесены одним блоком на строительную площадку. Большим преимуществом такого планирования является то, что все сварные соединения уже защищены цинковым покрытием. Вы должны проектировать таким образом, чтобы свести к минимуму резку и сварку на площадке. Кислородная резка и сварка разрушают цинковое покрытие на месте резки или сварного шва. Если Вы вынуждены проводить резку или сварку на площадке, то тогда Вам необходимо восстановить участок вокруг сварного шва при помощи специальной цинковой краски, наносимой определенной толщиной, по стандарту CEN.

Лучше проектировать так, чтобы оцинкованные стальные конструкции соединялись болтами. Оцинкованные гайки и болты всегда имеются на складе, а толщина покрытия определена в европейских стандартах. Как правильно выбрать тип.
болтового соединения или как произвести работы по резке и сварке на месте, дается в разделе 2 по проектированию и изготовлению.

© НКП «Центр по развитию Цинка», 2000-2010. Все права защищены.
Тел: +7 (495) 772-07-39; Тел/факс: +7 (495) 955-01-98